用于合成气制备低碳醇的催化技术研究进展OA

合成气(CO+H_(2))催化制低碳醇(C_(2+)醇)是碳一化学的关键技术,对缓解能源危机、实现煤/天然气清洁利用、支撑“双碳”目标的实现及推动农业废弃物资源化具有重要意义。为了系统梳理反应机理与催化剂开发前沿,该文综述了合成气制备低碳醇催化技术研究进展,重点聚焦反应机理与高效催化剂开发现状。在机理层面,双功能活性位点(CO解离吸附位点促碳链增长、CO非解离吸附位点生成含氧中间体)的协同作用主导CO吸附与转化路径,碱金属助剂(Li、Na、K等)及工艺参数(H_(2)/CO比、温度、压力)可有效调控关键中间体生成与产物分布。在催化剂层面,Mo基、Rh基、改性甲醇/费托合成及Cu基双金属催化剂形成多体系并行发展格局,通过组分调控、结构设计(核壳/限域结构)及助剂改性,显著提升了CO转化率、C_(2+)醇选择性与催化剂稳定性。尽管以上领域取得系列进展,该技术仍面临CO转化率与C_(2+)醇选择性难以同步提升、反应条件苛刻、催化剂稳定性不足及农业场景适配性薄弱等挑战。未来需聚焦精准设计农业废弃物衍生合成气适配型非贵金属催化剂、原子级机理解析、农业固碳与绿氢耦合工艺优化及工程化验证,打通基础研究与农业工程应用壁垒,推动技术工业化落地,为清洁能源生产、碳循环经济及农业资源化发展提供支撑。